3.4力的合成 同步练习（Word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
3.4力的合成
同步练习（解析版）
1．若两个共点力F1、F2的合力为F，下列说法错误的是（　　）
A．合力F可能大于任何一个分力
B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2
C．合力F有可能小于任何一个分力
D．合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大
2．两个共点力、大小不同，它们的合力大小为F，则（　　）
A．、都增大，F也一定增大
B．若、中的一个增大，F不一定增大
C．、同时增加，F也增加
D．增加，减少，F一定不变
3．物体受到两个大小分别为1N、4N的共点力的作用，这两个力的合力可能是（
）
A．0
B．14N
C．5N
D．35N
4．同一平面内互成90°夹角的两个共点力的大小分别为6N、8N，则两个力的合力大小为（　　）
A．48N
B．14N
C．10N
D．2N
5．下列各组物理量中，全部属于矢量的是（　　）
A．位移、时间、速度、加速度
B．速度、平均速度、位移、加速度
C．质量、力、速度、平均速度
D．位移、力、路程、加速度
6．某同学在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中，作出的图如图所示，其中
A
为橡皮条的固定点，O
为橡皮条与细绳的结点，下列说法正确的是
A．作图时只需确定力的方向
B．图中
F′是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
C．图中
F
是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力
D．由于
F′与
F
并不完全重合，所以力的合成不遵循平行四边形定则
7．已知两个力的合力为10N，则这两个力的大小可能是（　　）
A．2N、7N
B．6N、15N
C．9N、20N
D．17N、30N
8．作用于同一物体上的三个力，可能使物体做匀速直线运动的是（　　）
A．2N、3N、6N
B．4N、5N、6N
C．5N、5N、15N
D．2N、7N、10N
9．如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，悬点A、B等高，O为结点，∠AOB为钝角，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力大小为G，灯笼处于静止状态。下列表述中正确的是（　　）
A．FA与FB的大小一定大于G
B．FA与FB的大小可以不相等
C．FA与FB的大小可能小于G
D．FA与FB的大小相加等于G
10．一个物体受到大小分别为1N，2N和5N的三个共点力作用，其合力的最大值与最小值分别是（　　）
A．8N，0
B．7N，1N
C．8N，2N
D．6N，4N
11．物体受到大小分别为2N、5N、6N三个力的作用，则它们的合力（　　）
A．可能为15N
B．一定为13N
C．可能为2N
D．一定为0N
12．两个不在同一直线上的共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，保持两分力的方向不变，则（　　）
A．F1增大一倍，F增大一倍
B．F2增加10
N，F增加10N
C．F1、F2同时增大一倍，F可能不变
D．F1增加1
N，F2减少1
N，F可能减小
13．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）。其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，如图所示。以下关于此试验的说法中正确的是
（　　）
A．两次实验都将结点拉到同一位置的目的是实现作用效果相同
B．OB和OC两细绳长一些较好，
便于记录两个分力的方向
C．OB和OC两细绳应该等长，拉动时两绳要与AO夹角相等
D．实验中弹簧测力计必须与木板平行，
读数时视线要正对弹簧测力计刻度
14．两人在小溪的岸上拉小船向东前进，甲在北岸，水平拉力200N，方向沿东偏北30°，乙在南岸，水平拉力方向向南。要使两人的合力向东，则以下判断正确的是（　　）
A．乙的拉力为100N
B．甲乙两人的合力为100N
C．乙的拉力为173N
D．甲乙两人的合力为173N
15．两个共点力中，一个力的大小为F1，另一个力F2的大小为30N，它们的合力F大小为90N，F1的大小不可能是（　　）
A．40N
B．60N
C．110N
D．135N
16．有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为120°时合力为F，则当它们间夹角为90°时，合力多大？
17．在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上，如图所示．如果钢丝绳与地面的夹角均为60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，试用作图法和计算法分别求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力．
参考答案
1．D
【详解】
A．合力F可能大于任何一个分力，选项A正确，不符合题意；
B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2，选项B正确，不符合题意；
C．合力F有可能小于任何一个分力，选项C正确，不符合题意；
D．合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小，选项D错误，符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
A．当两分力夹角为平角，即方向相反时，当两力都增大时，合力不一定增大。故A错误；
B．根据A项分析，易知两分力中一个增大时，合力不一定增大。故B正确；
C．根据A项分析，可知两分力都增加10N，合力不一定增加10N。故C错误；
D．根据A项分析，可知，一力增10N，另一力减10N，合力不一定。故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
当夹角为零时合力最大，最大值为
当夹角为时合力最小，最小值为
所以合力范围在3N到5N，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【详解】
合力大小
故选C。
5．B
【详解】
A．位移、速度、加速度都是矢量，时间是标量，选项A错误；
B．速度、平均速度、位移、加速度都是矢量，选项B正确；
C．力、速度、平均速度都是矢量，质量是标量，选项C错误；
D．位移、力、加速度都是矢量，路程是标量，选项D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．作图时需确定力的大小和方向，选项A错误；
BC．图中
F′与OA重合，是单独用一个弹簧测力计拉橡皮条的力，选项B正确，C错误；
D．虽然F′与
F
并不完全重合，但是在误差允许的范围内力的合成遵循平行四边形定则，选项D错误；
故选B.
7．B
【详解】
A．2N与7N的合力范围为
则合力不可能为10N，故A错误；
B．6N与15N的合力范围为
则合力可能为10N，故B正确；
C．9N与20N的合力范围为
则合力不可能为10N，故C错误；
D．17N与30N的合力范围为
则合力不可能为10N，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．2N和3N的合力的范围是1N≤F≤5N，6N不在这个范围内，合力不能为零，不可能使物体做匀速直线运动，所以A错误；
B．4N和5N的合力的范围是1N≤F≤9N，6N在这个范围内，合力可能为零，可能使物体做匀速直线运动，所以B正确；
C．5N和5N的合力的范围是0N≤F≤10N，15N不在这个范围内，合力不能为零，不可能使物体做匀速直线运动，所以C错误；
D．2N和7N的合力的范围是5N≤F≤9N，10N不在这个范围内，合力不能为零，不可能使物体做匀速直线运动，所以D错误；
故选B。
9．C
【详解】
对结点受力分析，并进行力的合成
因为，结合几何关系可知，则
当时，；
当时，；
当时，；
当时，，不符合题意；
ABD错误，C正确。
故选C。
10．C
【详解】
1N、2N、5N方向相同时，合力最大为8N；2N、5N的合力范围是，而1N不在两个力的合力范围之内，则三个力的合力最小不为零，当两个较小力1N、2N的合力为3N时，与最大的力（5N）方向相反，此时总的合力最小为2N，故这三个力的合力的最小值为2N，最大值为8N。
故选C。
【点睛】
当三个力同向的时，合力最大；第三个力在另外的两个力合力的范围内时，它们总的合力可以为零，此时合力最小。
11．C
【详解】
物体受到大小分别为2N、5N、6N三个力的作用，由于2N、5N、6N三个力可构成力的三角形，故合力最小值为0，而最大值为13N。
故选C。
12．D
【详解】
A．根据平行四边形定则，仅将F1增大一倍，F不一定增大一倍，选项A错误；
B．将F2同时增加10N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10N，选项B错误；
C．根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F增大一倍，选项C错误；
D．F1增加1N，F2减少1N，，根据平行四边形定则，F可能减小，选项D正确。
故选D。
13．ABD
【详解】
A．两次实验都将结点拉到同一位置的目的是实现作用效果相同，故A正确；
B．OB和OC两细绳长一些较好，
便于记录两个分力的方向并能减小误差，故B正确；
C．为了让实验规律更具有普遍性，OB和OC两细绳不必等长，拉动时两绳要与AO夹角也不必相等，故C错误；
D．实验中弹簧测力计必须与木板平行，
读数时视线要正对弹簧测力计刻度，可以减小误差，故D正确。
故选ABD。
14．AD
【详解】
甲在北岸，水平拉力200N，方向沿东偏北30°，乙在南岸，水平拉力方向向南，要使两人的合力向东，则有
合力为
故选AD。
15．AD
【详解】
当两个力同向时，合力最大，则F1最为小
90N-30N=60N
当两个力反向时，合力最小，则F1最大为
90N+30N=120N
故F1的大小不可能的是AD。
故选AD。
16．
【解析】
由题意，设两个相等的共点力大小为F，当它们之间的夹角为120°时合力如图；
，
由等边三解形的知识可知分力是F；当这两个力之间的夹角为90°时，由勾股定理得合力大小为.
17．520N，方向竖直向下
【详解】
作图法：如图甲所示，自O点引两条有向线段和，相互间夹角为60°，设每单位长度代表100N，则和的长度都是3个单位长度，作出平行四边形，其对角线就表示两个拉力、的合力F．量得长5.2个单位长度，故合力
用量角器量得
所以合力方向坚直向下．
计算法：先作出力的平行四边形如图乙所示，由于两个力、大小相等，故作出的平行四边形是一个菱形．由几何关系易得合力
方向竖直向下．